对标马斯克的星链Starlink系统，我国规划建设的三大万星低轨星座建设已经进入发射期：

“千帆极轨“星座（即G60星座）已经发射2期共36颗卫星。

中国星网的”GW“星座近期也要招标。预计年底或明年初将进行发射。

Honghu-3（鸿鹄-3）星座，蓝箭航天在加快朱雀3号可回收火箭的验证，朱雀2号已经成熟，预计最晚明年初会进行发射。

大型低轨星座卫星数量多，在全球布置地面信关站的可能性很低，必须要通过卫星之间进行中继传输；而且具备星间链路后系统的容错性和抗毁性强，可以不依赖地面独立组网通信；通过星间链路还能扩大通信系统的覆盖范围，可以解决地面蜂窝网的漫游问题。

采用星间激光 （Laser Inter- Satellite）相比微波通信，优势明显，是建设大规模星座的必然选择：

01

可用带宽大、速率高

通信系统中，载波频率越高，承载带宽越大。光载波中心频率高达1016 Hz，即使在1%的承载效率下可用带宽也高达100 THz，其可用带宽是射频微波的万倍以上。参照地面光纤通信系统单通道传输速率2.5 Gbit/s→10 Gbit/s→100 Gbit/s→400 Gbit/s的技术演进历程，未来星间激光通信链路单波速率有望达到400 Gbit/s量级。

02

体重小、功耗低

激光波长比微波波长短、方向性好且能量集中，可以有效降低收发机功耗。激光通信系统所需的光学天线、收发机等器件比微波通信系统尺寸小、质量轻，更容易满足星上有效载荷小型化、轻量化、低功耗的要求。

03

抗干扰能力强

激光光束发散角小、束宽极窄、方向性好，在空间中不易被捕获和监听，具有较强的保密性，可有效提高抗干扰防窃听能力。

04

无频谱管制

因微波散角大，易对邻近接收器产生干扰，且用于航天行业的波段频率日益枯竭，ITU对微波频率有着严格管制。激光通信发散角小，抗干扰性强，其频率资源的使用不受限制.

1

极光星通验证

300公里到4000公里，最高100G

近期，极光星通宣布，其激光通信试验星座“极光星座01星（复旦信息星）、02 星（上海电机学院一号） ”已完成全天候＞24小时激光通信稳定建链通信，在轨累计通信时长超过200小时。

这两颗星是2024年5月31日由星河动力谷神星一号遥十二运载火箭在我国酒泉卫星发射中心发射。双星运行在535km的太阳同步轨道上，用以验证从300公里至4000公里不同星间距下宽带星间激光通信，测试星间业务数据的高速稳定传输等。

所搭载的终端产品，在无信标高精度动态捕获跟瞄技术、在轨高精度光轴自主标校技术、光机电一体化轻小型高集成技术等多项关键技术上均实现了突破，可有效满足星座规模化组网星间通信需求。

截至今年9月底，极光星座01/02星激光通信建链持续时长30小时，实现了全天候长时激光通信，有力验证了极光星通产品的稳定性和可靠性。极光星座03/04星目前已经在建设期间，预计在2025年二季度发射入轨。

2023年12月至今，极光星通 已完成八台产品在轨飞行。产品覆盖相干制式、非相干制式，1.25Gbps、2.5Gbps、5Gbps、10Gbps、100Gbps，通信距离覆盖350km至5500km。

极光星座01/02星由极光星通团队联合中国航天科技集团、上海埃依斯航天、中国电子科技集团第二十九研究所、复旦大学、复旦大学信息科学与工程学院、上海电机学院、星河动力航天公司、北京天链测控、馥昶空间、久之洋、巡天航宇、湖南正道建设集团等单位共同研制。

2

长光卫星验证100G

500到2000公里

长光卫星利用自主研制的“吉林一号”平台02A01星、平台02A02星，今年1月份先后完成了 10Gbps及100Gbps速率的星间高速激光通信测试，稳定建链期间通信误码率为0，并将星间传输的高分辨遥感影像进行了成功下传，标志着我国首次实现星间激光100Gbps超高速高分辨遥感影像传输。

4月，测试了 2000公里的传输。

长光卫星自主研发的星间激光通信终端，在模式设计上，支持同轨星间通信、异轨星间通信和星地通信等多种通信模式；在通信体制设计上，具备非相干体制和相干体制数据传输两种方式，最高支持速率分别达到10Gbps和100Gbps。

长光卫星还利用自研的车载激光通信地面站，与“吉林一号”MF02A04星成功完成星地双向建链，通信速率达10Gbps。

3

华为建议卫星100G/400G

OTN组网

华为唐晓军在中国光学工程学会主办的第八届空间光通信与组网技术学术交流会发布《空间超宽带光网络未来发展的思考及展望》报告。

4

“太极计划”要进行

300万公里卫星激光传输

太极计划是由中国科学院牵头发起的空间引力波探测计划，拟发射3颗卫星在太空构建300万公里臂长等边三角形编队，卫星间两两通过激光建立连接。

5

采用可见光低成本

构建400G卫星通信研究

复旦大学迟楠教授课题组结合波分复用和空分复用技术，实现了多波长多路信号经光纤引导后通过空间光学透镜天线阵列传输的大容量通信。在1 m多模光纤(MMF)-17 cm自由空间(FSO)-1 m多模光纤(MMF)链路上演示了一个集成的40路波分复用可见光激光通信系统，共复用29个波长。该系统成功实现了418.3 Gbit/s总数据传输速率，展示了波分复用 可见光激光通信系统在星间大容量通信中的应用潜力。

6

其他进展

最早的行云二号

2020年8月13日，“行云二号”01星、02星之间近日实现了建立链路流程完整、遥测状态稳定的双向通信，是我国卫星物联网星座实现星间激光通信的新突破。

哈工大的威海壹号验证40G

2024年2月3日11时06分，由哈尔滨工业大学（威海）牵头研制的通遥一体化卫星系统“威海壹号”01/02星搭乘捷龙三号运载火箭在广东阳江附近海域发射。

单颗重约95公斤，采用太阳同步轨道，轨道高度为520公里。

中国科学院上海光机所的星间激光通信链路技术

星链Starlink宣传配置200G

Starlink星座采用激光星间链路实现空间组网。每个星配置3个激光通信模块，对地面站1个，2个用于和其他卫星互联。 宣传最高200G的传输能力。

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本文转载自“攀爬科技树”，原标题《我国星间激光进展-大型星座建设必备技术》。

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